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高中化学58个精讲 (10) 氯气


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高中化学 58 个考点精讲

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10,氯气 , 1.复习重点 1.Cl2 的化学性质以及 Cl2 的实验室制法和主要用途. 2.重点是氯水性质的多重性,难点是 Cl2 的实验室制法. 2.难点聚焦 . 1.氯元素的知识网络

2.次氯酸,漂白粉的性质 HClO 分子的结构式为 H-O-Cl(氧处于中心),所以电子式为 .次氯酸,次氯酸钙等有多方

面的性质,经常用到以下几方面性质: (1)HClO 是一种弱酸,与碳酸比较电离能力有如下关系:H2CO3>HClO>HCO3-,请分析下列反应: 少量二氧化碳通入 NaClO 溶液中:NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO 氯气通入碳酸氢钠溶液中: Cl2 + NaHCO3 = NaCl + CO2↑+ HClO HClO+OH-,所以次氯酸钙溶液显 (2)ClO-是一种弱酸的酸根离子,能发生水解反应:ClO-+H2O 碱性. 若遇到铁盐,铝盐易发生双水解:3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO (3)HClO 和 ClO-都具有强氧化性,无论酸性,碱性条件下都可以跟亚铁盐,碘化物,硫化物等发生氧 化还原反应,但不能使品红溶液褪色.如: 硫酸亚铁溶液遇漂白粉:2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O = 2Fe(OH)3↓+ Cl- + 4HClO 漂白粉遇亚硫酸酸盐:ClO- + SO32- = Cl- + SO422HCl + O2↑ (4)HClO 见光易分解:2HClO 2+ (5)次氯酸钙中的 Ca ,ClO 可以表现出一些综合性质.如少量二氧化碳通入次氯钙溶液中: Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓+ 2HClO 注意理解二氧化碳,碳酸钠,碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异: Ca(ClO)2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaClO Ca(ClO)2 + NaHCO3 = CaCO3↓+ HClO + NaClO 3. 例题精讲 . 例 1:下列物质中,能使紫色石蕊试液因漂白而褪色的是( )

A.

B.活性炭 C.氯水 D.盐酸

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传扬爱心喜乐 在酸性,碱性条件下均具有氧化性,从而具

选题角度:考查氯气的性质.此题学生往往因不清楚 有漂白能力而失分.

解析:

具有漂白作用,能使紫色石蕊试液褪色,A 正确;活性碳具有吸附作用(物理现象),

能吸附有机色素等,故 B 不正确;盐酸是一种常见酸,可使紫色石蕊试液变红,但没有漂白性,不会使之褪 色,故 D 不正确.氯水因其成分中有 白性,使之漂白褪色. 解答:A,C 及 等, 能使紫色石蕊试液变红, 又具有漂

启示: 关于

学习时应注意下列几点:

氯的含氧酸有高氯酸(

),氯酸(

),亚氯酸(

)和次氯酸(

),

其中次氯酸最为重要,是高考中的热点,在学习中应注意以下几点:

(1)它的化学式为

,电子式为

,结构式为 H—O—Cl

(2)它仅存在于溶液中,浓时呈黄色,稀时无色,有强烈的刺激性气味.

(3)氯的含氧酸中,它是最弱的酸(

),

,比碳酸还弱(

).

(4)它具有不稳定性,见光分解, (5)次氯酸的生成:将氯气通入到熟石灰溶液里,以制得次氯酸钙.再与稀盐酸或空气里的二氧化碳 和水蒸气反应便可得到次氯酸.化学反应方程式如下:

(6)次氯酸及其盐的主要用途是作漂白剂和消毒剂.次氯酸的漂白作用主要有以下三种形式:
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①次氯酸有很强的氧化性,某些有色物质被次氯酸氧化,破坏了其中的显色结构而褪色. ②某些有色物质分子中存在着不饱和键,次氯酸与它们起加成反应而褪色. ③某些有色物质的有机物分子与次氯酸发生氯化作用而褪色.

(7)次氯酸盐有强氧化性,如在

固体中滴加浓盐酸,会生成

(注意与 5 中比较)

(8)

易发生水解

所以漂白粉在水中没有酸存在的条件下,也有一定的漂白性,杀菌性.

例 2:氯气通入石灰乳制得漂白粉,其主要成分是 和一定浓度的盐酸完全反应,生成

,一定质量的漂白粉

的质量与参加反应的漂白粉质量之比可标志"有效氯"的多少.如果

某漂白粉测其"有效氯"的质量分数为 35%,该漂白粉的组成和上述化学式相符时,求式中的 n 值是( ) A.0.5 B.8 C.8.5 D.10

选题角度:考查对于氯气化学性质的掌握.学生往往不清楚漂白粉与盐酸反应实质而导致错误.

解析: 题给信息有:①漂白粉的化学式: 该漂白粉与盐酸反应的化学方程式为:

;②有效氯

3×71

解答: C 启示:(1)漂白粉制备 工业上制漂白粉通常以石灰石,食盐,水为主要原料,历经四步反应制源白粉.最后一步是将氯气通入 到石灰乳中:


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(2)漂白粉的质量评价标准

按它的有效氯以及它能在长时期保持有效氯的能力来决定的.有效氯

(3)漂白粉的使用

漂白粉是混和物,它的有效成分是 和 等杂质.

.商品漂白粉往往含有

,

,

次氯酸钙很不稳定,遇水就发生水解反应

当溶液中碱性增大时,漂白作用进行缓慢.要短时间收到漂白的效果,必须除去

,所以工业

上使用漂白粉时要加入少量弱酸,如醋酸等,或加入少量的稀盐酸.家庭使用漂白粉不必加酸,因为空气里 的二氧化碳溶在水里也起弱酸的作用. (4)漂白粉保存一定要密封否则易变质(硬化)

例 3:氯化碘(ICl)的化学性质与卤素相似,预计它跟水反应的最初生成物是( ) (A)HI 和 HClO (B)HCl 和 HIO (C)HClO3 和 HIO (D)HClO 和 HIO

选题角度:此题属于一道信息迁移题,给出氯化碘与卤素性质形似,根据卤素的化学性质,推断氯化碘 的性质. 解析:由 Cl2+H2O=HCl+HClO 知识点出发,迁移 H2O+ICl=HCl+HIO,在 ICl 中 I 为+1 价,Cl 为-1 价, ICl 与 H2O 反应没有元素化合价不变. 答案:B 点评:ICl 为拟卤素,与卤素化学性质相似但并不相同,这是该题解答时容易出错的地方.

例 4: 标准状况下的

混合气体 a L,经光照充分反应后,所得气体恰好使溶液中 b mol NaOH

完全转变为盐,则 a,b 的关系不可能为( )

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C. D.

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A.

B.

选题角度:讨论法是化学题中常用的一种解题方法.当题中隐含某一条件或某一条件不确定,结果可能 是两个或两个以上,也可能在某个范围内取值,就要运用讨论法分别对所用可能性一一论证.

解析:

混合气在标况下光照充分反应可能有三种情况:

设混合气中

,

,

若为第①种情况



若为第②种情况, 过量



以 1: 的物质的量反应: 2



若为第③种情况



解答 D

启示: (1) 有一类特殊的过量问题即: 整个变化过程中可用两个化学反应来描述. 且两个反应满足: 连 a. 续进行(两个反应一前一后);b.前者的生成物是后者的反应物;c.前一反应的两个反应物中,必须有某 个反应物过量. 例5,①将 CO2 通入澄清的石灰水,溶液先浑浊,后澄清;②将稀盐酸逐滴滴入 Na2CO2 溶液中,开始时无现 象,后产生气泡;③将氯气慢慢的推入装有火柴头大小红磷的反应器中,先有白雾,后有白烟生成等很多实 例. 研究此类习题要:利用两个化学方程式找等点;根据等点划区间(二点三段式),两头各段利用过量讨论法 求解;中间一段利用不定方程求解. (2)例 5 亦可运用极端假设法求解

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分享智慧泉源 ①若 a L 全部是 ,则生成

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为 0,消耗 为 0;

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②若 a L 全部是

,生成

为 0,但

要和

反应:

但无论生成何种盐,

,即



,

所以消耗



多为

.

综上分析,消耗

的量应大于 0,小于

,即:

.故答案为(D).

4.实战演练
一,选择题 1.氯气可用来消灭田鼠,为此将氯气通过软管灌入洞中,这是利用了 Cl2 下列性质中的 ①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④较易液化 ⑤溶解于水 A.①②③ B.②③ C.③④ D.③④⑤ 2.已知 HIO 既能和酸又能和碱发生中和反应,则它与盐酸反应的产物是 - A.IO B.H2O C.HI D.ICl 3.为了防止 Cl2 中毒,可用浸透某种物质溶液的毛巾捂住口鼻.该物质在下列物质中的最佳选择是 A.NH3 B.SO2 C.KI D.Na2CO3 35 4.氯的原子序数为 17, Cl 是氯的一种同位素,下列说法正确的是 A.35Cl 原子所含质子数为 18

1 mol 的 1H35Cl 分子所含中子数约为 6.02×1023 18 - 35 35 C.3.5 g 的 Cl2 气体的体积为 2.24 L D. Cl2 气体的摩尔质量为 70 gmol 1 5.下列反应都是用盐酸制 Cl2,为制得等量 Cl2,消耗盐酸最少的是
B.


A.MnO2+4HCl ==== MnCl2+Cl2↑+2H2O B.2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

CuCl 2 C.KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O D.4HCl+O2 ==== 2H2O+2Cl2↑ 450°C
6.今有甲,乙,丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为 0.1 molL 1.如果在甲瓶中加入少量的 NaHCO3 晶体(m mol) ,在乙瓶中加入少量的 NaHSO3 晶体(m mol),丙瓶不变.片刻后,甲,乙,丙三瓶溶液中 HClO 的物质的量浓度大小关系是(溶液体积变化忽略不计) A.甲=乙>丙 B.甲>丙>乙 C.丙>甲=乙 D.乙>丙>甲 - - 7.将 0.15 mol 的 MnO2 与过量的 12 molL 1 的浓盐酸反应,和 50 mL 12 molL 1 的浓盐酸与足量的 MnO2 反应两者产生的 Cl2 相比(其他反应条件相同) A.一样多 B.前者较后者多 C.后者较前者多 D.无法比较
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8.F2 是氧化性最强的非金属单质.在加热条件下,等物质的量的 F2 与烧碱完全反应,生成 NaF,H2O 和 另一种气体.该气体可能是 B.HF C.O2 D.OF2 A.H2 9.在一定条件下,氯气可与氯化铵发生如下反应:xCl2+yNH4Cl===yNClx+(x+y)HCl 当消耗 6.72 L(标准状况下)的氯气时,生成 0.10 mol 氮的氯化物,则此氮的氯化物的化学式为 A.NCl2 B.NCl3 C.NCl4 D.NCl5 二,非选择题 10. 写出下列物质与新制氯水反应的现象和化学方程式. (1)紫色石蕊试液 (2)FeCl2 溶液 (3)AgNO3 溶液 (4)Na2CO3 溶液 (5)SO2 (6)镁粉 11.下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物.反应时加入或生成的水,以及生成无色溶液 M, 白色沉淀 N 和黄绿色气体 C 时的其他产物均已略去. 为短周期元素组成的单质. 的焰色反应为浅紫色(透 H A 过蓝色钴玻璃观察).

回答下列问题: (1)A,H,N 的化学式分别为 A

,H . .

,N

.

→ B+C+D 的化学方程式: (2)A
(3)F+I → N 的离子方程式:

12.用下图所示装置(酒精灯,铁架台等未画出)制取三氯化磷,在短颈分馏烧瓶 d 中放入足量白磷,将 Cl2 迅速而又不间断地通入 d 中,氯气与白磷会发生反应,产生火焰.

物质制备装置 三氯化磷和五氯化磷的物理常数如下表. 物质熔沸点 熔点 三氯化磷 五氯化磷
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沸点 76℃ 200℃分解 第 7 页(共 9 页)
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-122℃ 148℃

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图中,a,b 应该装入的试剂或药品分别是浓盐酸和二氧化锰,在 b 仪器处加热.请据此回答下列回答: . (1) 在蒸馏烧瓶 e 中收集生成的三氯化磷, 为保证三氯化磷蒸气冷凝, 应在水槽 g 中加入 (2)三氯化磷遇到水蒸气强烈反应,甚至发生爆炸,所以 d,e 仪器及装入其中的物质都不能含有水分.为 除去 Cl2 中的水分,c 中应装入 作干燥剂. (3)实验室将白磷保存于水中,取出的白磷用滤纸吸干表面水分,浸入无水酒精中片刻,再浸入乙醚中片 刻即可完全除去水分.已知水与酒精互溶,酒精与乙醚互溶,乙醚极易挥发,用上述方法除去水分的原因 是 . (4) 为 防 止 Cl2 污 染 空 气 , 装 置 末 端 导 出 的 气 体 应 如 何 净 化 处 理 , 画 出 装 置 图 并 注 明 使 用 药 品: . 13.KClO3 和浓盐酸在一定温度条件下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯,其变化可表示为: KClO3+ HCl(浓)—— KCl+ ClO2↑+ Cl2↑+ (1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内) . (2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是 (填写序号) . ①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性 (3)产生 0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量为 mol (4)ClO2 具有很强的氧化性,因此常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示) 是 Cl2 的多少倍? 14.用纯度为 92.5%(杂质不与 Cl2 反应)的消石灰与 Cl2 反应制漂白粉,消石灰的转化率为 80%,要求 某游泳池消毒一次需要 4.26 kg Cl2,现改用上述漂白粉,假定起消毒作用的是 HClO,要达到与 Cl2 相当的消 毒效果,需向游泳池中投放这种漂白粉多少千克? 15.一定质量的氯酸钾与二氧化锰的混合物加热至无气体放出时,将残余的固体与足量的浓硫酸共热,并 把此时生成的气体通入 500 mL 某浓度的亚硫酸钠溶液中,设气体被完全吸收且无 SO2 逸出,也无游离氯分 子存在,测得溶液的 pH=0(不计溶液体积变化),最后向溶液中加入足量的 BaCl2 溶液,生成不溶于酸的白色 沉淀 16.31 g.求原混合物中氯酸钾,二氧化锰的质量及亚硫酸钠溶液的物质的量浓度. 附参考答案 一,1.B 2.BD 3.D 4.BD 5.CD 6.B 7.解析:浓盐酸与足量的 MnO2 反应时,随着反应的进行,盐酸浓度变小,后者反应会停止,有一部分 答案:B HCl 不能转变成 Cl2. 8.D 9.B 二,10.(1)先变红,后褪色 (2)2FeCl2+Cl2===2FeCl3 溶液由浅绿色变棕黄色 (3)AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3 产生白色沉淀 (4)Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ 产生无色无味的气体 (5)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl 氯水褪色 (6)Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 产生无色无味气体 11.(1)KCl Al Al(OH)3

电解 (2)2KCl+2H2O ==== 2KOH+Cl2↑+H2↑
(3)Al3 +3ClO +3H2O===Al(OH)3↓+3HClO 12.(1)水 (2)无水 CaCl2 (3)白磷上残留的水溶解在酒精中,残留的酒精又溶解在醚中 (4)用 NaOH 溶液吸收(装置图略) 13.(1)2 4 —— 2 2 1 2 H2O (2)② (3)0.2 (4)2.63 14.9.18 kg - 15.m(KClO3)为 61.25 g,m(MnO2)为 6.09 g;c(Na2SO3)为 0.14 molL 1. Wisdom&L &Love 第 8 页(共 9 页) Wisdom&Love
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